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Theorem rmo3

Description: Restricted "at most one" using explicit substitution. (Contributed by NM, 4-Nov-2012) (Revised by NM, 16-Jun-2017) Avoid ax-13 . (Revised by Wolf Lammen, 30-Apr-2023)

Ref Expression
Hypothesis rmo2.1 ⊢ Ⅎ y φ
Assertion rmo3 ⊢ ∃* x ∈ A φ ↔ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A φ ∧ y x φ → x = y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rmo2.1 ⊢ Ⅎ y φ
2 df-rmo ⊢ ∃* x ∈ A φ ↔ ∃* x x ∈ A ∧ φ
3 sban ⊢ y x x ∈ A ∧ φ ↔ y x x ∈ A ∧ y x φ
4 clelsb1 ⊢ y x x ∈ A ↔ y ∈ A
5 3 4 bianbi ⊢ y x x ∈ A ∧ φ ↔ y ∈ A ∧ y x φ
6 5 anbi2i ⊢ x ∈ A ∧ φ ∧ y x x ∈ A ∧ φ ↔ x ∈ A ∧ φ ∧ y ∈ A ∧ y x φ
7 an4 ⊢ x ∈ A ∧ φ ∧ y ∈ A ∧ y x φ ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ φ ∧ y x φ
8 ancom ⊢ x ∈ A ∧ y ∈ A ↔ y ∈ A ∧ x ∈ A
9 8 anbi1i ⊢ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ φ ∧ y x φ ↔ y ∈ A ∧ x ∈ A ∧ φ ∧ y x φ
10 6 7 9 3bitri ⊢ x ∈ A ∧ φ ∧ y x x ∈ A ∧ φ ↔ y ∈ A ∧ x ∈ A ∧ φ ∧ y x φ
11 10 imbi1i ⊢ x ∈ A ∧ φ ∧ y x x ∈ A ∧ φ → x = y ↔ y ∈ A ∧ x ∈ A ∧ φ ∧ y x φ → x = y
12 impexp ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A ∧ φ ∧ y x φ → x = y ↔ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ∧ y x φ → x = y
13 impexp ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ∧ y x φ → x = y ↔ y ∈ A → x ∈ A → φ ∧ y x φ → x = y
14 11 12 13 3bitri ⊢ x ∈ A ∧ φ ∧ y x x ∈ A ∧ φ → x = y ↔ y ∈ A → x ∈ A → φ ∧ y x φ → x = y
15 14 albii ⊢ ∀ y x ∈ A ∧ φ ∧ y x x ∈ A ∧ φ → x = y ↔ ∀ y y ∈ A → x ∈ A → φ ∧ y x φ → x = y
16 df-ral ⊢ ∀ y ∈ A x ∈ A → φ ∧ y x φ → x = y ↔ ∀ y y ∈ A → x ∈ A → φ ∧ y x φ → x = y
17 r19.21v ⊢ ∀ y ∈ A x ∈ A → φ ∧ y x φ → x = y ↔ x ∈ A → ∀ y ∈ A φ ∧ y x φ → x = y
18 15 16 17 3bitr2i ⊢ ∀ y x ∈ A ∧ φ ∧ y x x ∈ A ∧ φ → x = y ↔ x ∈ A → ∀ y ∈ A φ ∧ y x φ → x = y
19 18 albii ⊢ ∀ x ∀ y x ∈ A ∧ φ ∧ y x x ∈ A ∧ φ → x = y ↔ ∀ x x ∈ A → ∀ y ∈ A φ ∧ y x φ → x = y
20 nfv ⊢ Ⅎ y x ∈ A
21 20 1 nfan ⊢ Ⅎ y x ∈ A ∧ φ
22 21 mo3 ⊢ ∃* x x ∈ A ∧ φ ↔ ∀ x ∀ y x ∈ A ∧ φ ∧ y x x ∈ A ∧ φ → x = y
23 df-ral ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A φ ∧ y x φ → x = y ↔ ∀ x x ∈ A → ∀ y ∈ A φ ∧ y x φ → x = y
24 19 22 23 3bitr4i ⊢ ∃* x x ∈ A ∧ φ ↔ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A φ ∧ y x φ → x = y
25 2 24 bitri ⊢ ∃* x ∈ A φ ↔ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A φ ∧ y x φ → x = y